题目内容
【题目】如图,已知抛物线Y=ax2+bx一3与X轴相交于A(一1,0),B(3,0),P为抛物线上第四象限上的点.
(1)求该抛物线的函数关系式.
(2)过点P作PD⊥X轴于点D,PD交BC于点E,当线段PE的长度最大时,求点P的坐标.
(3)当线段PE的长度最大时,作PF ⊥BC于点F,连结DF.在射线PD上有一点Q,满足∠PQB=∠DFB,问在坐标轴上是否存在一点R,使得S△RBE=S△QBE;如果存在,直接写出R点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解 :将A(一1,0),B(3,0)分别代入Y=ax2+bx一3得
解得
∴该抛物线的函数关系式为 y=x2-2x-3 ;
(2)解 :把x=0代入y=x2-2x-3 ;得,y=-3 ,
∴C (0,-3) ,
设直线BC的解析式为y=kx+b,将C (0,-3)与B(3,0),分别代入得 ,
解得 ,
∴直线BC的解析式为y=x-3 ;
设P (m,m2-2m-3),
过点P作PD⊥X轴于点D,PD交BC于点E ,
E (m,m-3) ,
∴PE=(m-3)-(m2-2m-3)=-m2+3m=-(m-)2+ ,
故当m=时,PE最大。此时P (,-)
(3)解 :当线段PE的长度最大时 ,P ( ,-) ,E (,- ) ,PE = ,
∴ D(,0) ,
∴BD =
∵B(3,0) ,C (0,3)
∴OB=3=OC ,
∴OBC为等腰直角三角形 ,∴∠OBC=45° ,
在RtDBE中,∠ABC=45° ,DB= ,
∴BE= ,∠DEB=45° ,
∴∠PEF=45°
在RtPEF中 ∠PEF=45° PE= ,
∴EF= ,
∴BF= ;
∵∠PQB=DFB ,∠DBE=∠DEB=45° ,
∴QBE∽FDB ,
∴DB∶BE=BF∶QE ,
即 ∶=∶QE ,
∴QE= ,
∵SBQE=·QE·DB== ;
当R点在x轴上时,设R (n,0) ,BR=|3-n| ,
∴SRBE= ,
∴=|3-n|·
|3-n|=
n1=- n2= .
∴R (-,0) (,0) ;
当R在y轴上的时候,设R(0,z)
SBER=SBRC-SREC
∴=3×|z-3|-××|z-3|
解得 z1= ,z2=- ;
∴R (0,-) (0, ) ,
综上所述,R点的坐标为(0 . ) (0,- )( ,0)( -,0)
【解析】(1)用待定系数法求出抛物线的解析式 ;
(2)首先求出C点的坐标,再用待定系数法求出直线BC的解析式为y=x-3 ;设P (m,m2-2m-3),过点P作PD⊥X轴于点D,PD交BC于点E ,从而E (m,m-3) ,故PE=(m-3)-(m2-2m-3)=-m2+3m=-(m-)2+ ,从而求出当m=时,PE最大,此时P (,-);
(3)首先求出E 点坐标,PE长度,进而得出BD的长度,根据B,C两点的坐标判断出OBC为等腰直角三角形,进而根据勾股定理得出BE的长,根据对顶角相等得出在RtPEF中∠PEF=45°,根据勾股定理得出EF的长,从而得出BF的长,然后判断出QBE∽FDB ,根据相似三角形对应边成比例列出方程,求出QE的长,根据三角形的面积公式求出SBQE,当R点在x轴上时,设R (n,0) ,BR=|3-n| ,根据S△RBE=S△QBE列出方程求出n的值,得出R点的坐标,当R在y轴上的时候,设R(0,z) 由SBER=SBRC-SREC列出方程求出z的值,再求出R点在y轴上的时候的坐标,从而得出本题答案。